研究背景

Environmental Surfaces and Interfaces

结果简述

Environmental Surfaces and Interfaces

本研究采用油棕花萼（Oil Palm Calyx Biomass, OPCB）为基底，通过Fenton试剂（Fe²⁺/H₂O₂）引发的自由基接枝共聚反应，将甲基丙烯酸（Methacrylic Acid, MAA）共价接枝至生物质表面，合成新型吸附材料OPCB-g-MAA，并系统探究其对MB和MG的吸附性能与机制，为农业废弃物资源化利用和染料废水处理提供了新的技术思路。

关键研究成果

Environmental Surfaces and Interfaces

1.接枝共聚优化

研究确定了最佳接枝条件，在Fenton试剂配比[Fe²⁺]/[H₂O₂]=1:200，反应温度为60 ℃，时间为60分钟，生物质/单体质量比为1:2的条件时，接枝率可达约30%。FTIR分析证实，在1718 cm⁻¹处C=O特征峰的显著增强，表明聚甲基丙烯酸羟基中的羰基（C=O）成功接枝到OPCB骨架上。

2. 材料特性表征

与原始OPCB相比，改性后的OPCB-g-MAA的孔隙率、比表面积、热稳定性均增加

3. 吸附性能研究

吸附过程在pH值为6时，OPCB-g-MAA对MB和MG的去除率分别达94.6%和92.2%（30 mg/L, 50 mg吸附剂），表现出较高的染料去除效率（超过98%）。吸附数据遵循准二级动力学模型（MB：R² =0.988；MG：R² =0.977），而平衡数据遵循Redlich-Peterson模型（MB：R² =0.949；MG：R² =0.980）。根据R-P等温线计算的指数因子β取0到1之间的值，R²和β值都预测该过程为单层吸附，并且为放热。OPCB-g-MAA经0.1 M乙酸洗脱再生后，4次循环后吸附效率仍保持88%以上。

结论 Environmental Surfaces and Interfaces

本研究成功开发了一种基于农业废弃物的高效染料吸附剂，其优势包括高吸附容量、良好再生性、环境友好等功能特性，未来研究方向将聚焦于实际废水处理中的应用验证、连续流工艺开发、对其他污染物的吸附性能拓展，为农业废弃物资源化利用和染料废水处理提供了新的技术思路，具有重要的环境意义和应用价值。

文章信息 Environmental Surfaces and Interfaces

Enhancement of the surface properties of oil palm calyx biomass by redox initiated graft copolymerization with methacrylic acid for the adsorption of dyes

Vincent Olukayode Oninla, Kehinde Nurudeen Awokoya et al.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.esi.2024.12.001

期刊简介

Environmental Surfaces and Interfaces 报道环境表界面相关的研究，重点关注环境污染控制过程中的表界面行为，包括气液、液-液、气-固、液-固、固-固和生物界面。本刊欢迎环境表面和界面相关的基础理论研究、仪器和方法的开发，以及其它相关的实验室和现场实验研究。

ESI由科爱与北京师范大学珠海校区合作运营，期刊主编由北京师范大学珠海校区敖志敏教授和阿德莱德大学王少彬教授担任

期刊刊载主题（包括但不限于）：

• Advanced hetero-catalysis environmental functional materials

• Nanobubble technology

• Electro-chemistry

• Bio interface in environmental-related processes

• Colloid and interface chemistry

• Surface adsorption and desorption

• The interface process in engineered membrane and biological film

• Theoretical calculation of surface/interface science

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